CN109861212A - 一种供电系统诊断告警方法及装置、系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种供电系统诊断告警方法及装置、系统，该方法包括：接收供电系统各个子系统数据，基于SG－CIM建立统一的公共数据模型，并采用多级Cube树建立数据库存储数据；根据数据库数据估计神经网络各层权重的参数初值，从而建立基于神经网络的供电系统诊断告警预测模型；接收实时的电网潮流数据，判断电能质量超标线路的信息，进行告警，并采用最小偏二算法诊断线路的谐波类型，为谐波综合治理提供辅助方案。

Description

一种供电系统诊断告警方法及装置、系统

技术领域

本公开属于供电系统故障诊断告警的技术领域，涉及一种供电系统诊断告警方法及装置、系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

供电系统故障诊断是当前工厂发展中的一项重要工作，其不仅关系着供电系统的安全运行，而且对工厂经济效益和社会效益的提升也具有重要意义。近年来，为了从根本上提升供电系统的有效管理，大部分工厂实行了故障诊断、处理一体化制度，极大程度上提高了管理效率和质量，但也有一些有待解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本公开的一个或多个实施例提供了一种供电系统诊断告警方法及装置、系统。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种供电系统诊断告警方法。

一种供电系统诊断告警方法，该方法包括：

接收供电系统各个子系统数据，基于SG－CIM建立统一的公共数据模型，并采用多级Cube树建立数据库存储数据；

根据数据库数据估计神经网络各层权重的参数初值，从而建立基于神经网络的供电系统诊断告警预测模型；

接收实时的电网潮流数据，判断电能质量超标线路的信息，进行告警，并采用最小偏二算法诊断线路的谐波类型，为谐波综合治理提供辅助方案。

进一步地，在该方法中，所述子系统包括ERP系统、PMS系统、调度系统和营销系统，在接收供电系统各个子系统数据前，分别建立与各个子系统的数据接口，通过各个数据接口接收供电系统各个子系统数据。

进一步地，在该方法中，所述数据库包括历史数据库和实时数据库，所述历史数据库用于存储供电系统各个子系统的历史数据，所述实时数据库用于存储供电系统各个子系统的实时数据。

进一步地，该方法还包括：接收实时的电网潮流数据，基于供电计算模型生成供电实时模型，并基于数据库数据构建供电离线模型；

采用供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电决策，同时采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电建议，辅助供电决策，得到最终的供电决策结果。

进一步地，该方法还包括：根据所述公共数据模型满足供电系统中数据共享交换需求。

进一步地，该方法还包括：对采用供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算得到的供电决策进行校对，同时对采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算的结果进行校对。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种供电系统诊断告警方法。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种终端设备。

一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种供电系统诊断告警方法。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种供电系统诊断告警系统。

一种供电系统诊断告警系统，该系统基于所述的一种供电系统诊断告警方法,包括服务器和若干客户端；

所述服务器采用所述的一种供电系统诊断告警方法进行供电系统诊断告警。

进一步地，所述客户端包括数据采集客户端和数据显示客户端，所述数据采集客户端为供电系统的各个子系统，所述数据显示客户端与所述服务器间通过数据接口服务进行决策结果的可视化展示。

本公开的有益效果：

本发明所述的一种供电系统诊断告警方法及装置、系统，通过估计神经网络各层权重的参数初值，从而建立基于神经网络的供电系统诊断告警预测模型；接收实时的电网潮流数据，判断电能质量超标线路的信息，进行告警，并采用最小偏二算法诊断线路的谐波类型，为谐波综合治理提供辅助方案；有效提高电网安全经济运行、降低谐波源用户生产成本、提高电能质量技术监督管理水平。

本发明所述的一种供电系统诊断告警方法及装置、系统，通过基于SG－CIM建立统一的公共数据模型，并采用多级Cube树建立，对各个供电系统子系统数据形成统一企业信息视图，同时创新性的采用“多级Cube树”模型对已集成数据继续建模，建立数据库存储数据，为供电系统诊断告警提供数据基础及模型基础。

本发明所述的一种供电系统诊断告警方法及装置、系统，通过建立的供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电决策，同时采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电建议，辅助供电决策，得到最终的供电决策结果,通过企业经营分析决策有效进行精细化管理信息化。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是根据一个或多个实施例的一种供电系统诊断告警方法流程图。

具体实施方式：

下面将结合本公开的一个或多个实施例中的附图，对本公开的一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开的一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本实施例使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要注意的是，附图中的流程图和框图示出了根据本公开的各种实施例的方法和系统的可能实现的体系架构、功能和操作。应当注意，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，所述模块、程序段、或代码的一部分可以包括一个或多个用于实现各个实施例中所规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为备选的实现中，方框中所标注的功能也可以按照不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，或者它们有时也可以按照相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。同样应当注意的是，流程图和/或框图中的每个方框、以及流程图和/或框图中的方框的组合，可以使用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以使用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

如图1所示，本公开的一个或多个实施例提供了一种供电系统诊断告警方法。

一种供电系统诊断告警方法，该方法包括：

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种供电系统诊断告警方法。

一种供电系统诊断告警方法，该方法包括：

S101:接收供电系统各个子系统数据，基于SG－CIM建立统一的公共数据模型，并采用多级Cube树建立数据库存储数据；

S102:根据数据库数据估计神经网络各层权重的参数初值，从而建立基于神经网络的供电系统诊断告警预测模型；

S103:接收实时的电网潮流数据，判断电能质量超标线路的信息，进行告警，并采用最小偏二算法诊断线路的谐波类型，为谐波综合治理提供辅助方案。

在本实施例S101中，所述子系统包括ERP系统、PMS系统、调度系统和营销系统，在接收供电系统各个子系统数据前，分别建立与各个子系统的数据接口，通过各个数据接口接收供电系统各个子系统数据。需要注意的是，本实施例针对ERP系统、营销系统及调度系统等11大系统，根据国网公司相关规范，分别建立数据接口，通过省公司统一建立的数据中心，将分散于这些系统中的专业数据进行整合。

在本实施例S101中，所述数据库包括历史数据库和实时数据库，所述历史数据库用于存储供电系统各个子系统的历史数据，所述实时数据库用于存储供电系统各个子系统的实时数据。

在本实施例S102中，通过对数据库历史数据进行反复分析，利用数学统计模型估计神经网络各层权重的参数初值，从而建立神经网络预测模型，用于未来时间的供电系统诊断、预警和预测。

进一步地，该方法还包括：接收实时的电网潮流数据，基于供电计算模型生成供电实时模型，并基于数据库数据构建供电离线模型；

采用供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电决策，同时采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电建议，辅助供电决策，得到最终的供电决策结果。

进一步地，该方法还包括：根据所述公共数据模型满足供电系统中数据共享交换需求，为业务应用及数据展示提供数据基础。

进一步地，该方法还包括：对采用供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算得到的供电决策进行校对，同时对采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算的结果进行校对。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种计算机可读存储介质。

一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行所述的一种供电系统诊断告警方法。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种终端设备。

一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行所述的一种供电系统诊断告警方法。

这些计算机可执行指令在设备中运行时使得该设备执行根据本公开中的各个实施例所描述的方法或过程。

在本实施例中，计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本公开的各个方面的计算机可读程序指令。计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是――但不限于――电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或者通过电线传输的电信号。

本文所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本公开内容操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如C++等，以及常规的过程式编程语言—诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本公开内容的各个方面。

应当注意，尽管在上文的详细描述中提及了设备的若干模块或子模块，但是这种划分仅仅是示例性而非强制性的。实际上，根据本公开的实施例，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。

根据本公开的一个或多个实施例的一个方面，提供一种供电系统诊断告警系统。该系统采用数据库技术、动态监测预警技术、数据压缩解压、DSP技术、无线通信和网络通讯技术，并使之适应于供电公司的实际情况，按照国标谐波、三相电压不平衡度、电压偏差(电压合格率)、电压波动和闪变等指标的要求进行规划、设计。

一种供电系统诊断告警系统，该系统基于所述的一种供电系统诊断告警方法,包括服务器和若干客户端；服务器与客户端通信连接。服务器用于根据合环指令进行合环潮流计算，客户端可发出数据查询、计算、修改等指令，也可通过远程访问的方式对服务器进行访问。

所述服务器采用所述的一种供电系统诊断告警方法进行供电系统诊断告警。

该系统，采用基于J2EE标准的Hibernate+Spring+Webwork的框架，采用MVC模式和B/S应用方式，全部采用J2EE技术，尽量解耦合系统中各个服务引擎，以考虑与其他异构系统的接口，同时实现内部模块互不干扰，基于重用、透明、延展、简明、高效和安全的目标进行的设计开发。

为保证程序和数据扩展升级的功能，采用B/S结构，服务器布置在地调，各县调在微机上安装客户端。地调和各县调共用一套数据，进行全网或各区域网的合环转供电计算。

在本实施例中，所述客户端包括数据采集客户端和数据显示客户端，所述数据采集客户端为供电系统的各个子系统，所述数据显示客户端与所述服务器间通过数据接口服务进行决策结果的可视化展示。

数据采集客户端采用分布式集中监控设计，即每个监测通道单独享用一块DSP和16位AD，采集电能质量的数据，采集单元通过总线与PC104工业级控制主板进行数据通讯，实现多通道的数据集中处理工作。每台监测终端的监测信号通道为三路电压和三路电流，电压额定值是100V，电流额定值是5A。监测终端本身具有测控功能键及中文显示屏，测得的数据应能方便地通过通信系统传送到信息中心并送入数据库。根据电力系统监测任务的需要，监测终端可以分散装在系统的相应节点上。

各数据采集客户端中的监测终端与信息中心服务器之间采用无线通信(GPRS)方式进行数据传输，不占用系统通信资源，使监测组网灵活方便，也可以采用以太网进行通信，数据传输方便快捷，有助于系统连续运行和在线监测。

在本实施例中，所述服务器采用Microsoft公司的WINDOWS XPE嵌入操作软件，保证系统的稳定运行，整机不采用任何旋转风扇，功耗低。软件采用国际流行的B/S(服务器/浏览器)架构实现电能质量数据的查看、分析，采用预警信息及数据压缩技术推送电能质量超标线路的信息，使用谐波诊断(最小偏二算法)技术诊断线路的谐波类型诊断，为谐波综合治理提供辅助方案。

服务器由数据库服务器、网页服务器和数据分析软件组成。电压质量及谐波智能监测及辅助决策管理系统最大程度地实现了信息整合和资源共享，能定期、定时自动采集各个监测点的电能质量实时数据和历史数据。通过访问网页服务器，本系统涵盖的各个工作站就可以查看各监测点的实时数据和历史数据，不仅能对存入数据库的历史数据进行分析，而且可实时在线调控全部监测装置的定值。区域网内各监测点的分析月报表自动汇总至公司电压无功管理信息系统，从而达到各监测点的统一管理、统一调度、数据共享的目的。

数据库服务器是电能质量监测系统的核心部分之一，其任务就是每天定时采集各监测点的历史数据和实时数据，并将采集的数据存入数据库中，以便进行集中分析。数据服务器配置双硬盘并互为镜像，可将采集到的数据同步存入两个数据库中，能有效地防止数据丢失，确保数据完整。局域网内的各用户均可以访问网页服务器，随时查看各站点数据、波形、频谱，并且可以对数据服务器的历史数据进行统计分析、对各站点以及网站进行管理。

在本实施例中，该系统可以满足监测点与主站、用户与主站之间通过GPRS、TCP/IP等通讯网进行数据传输，能够在第一时间掌握各监测点、用户、枢纽变电站的电能质量实时数据。该系统投运后能为供电公司带来显著的效益，为电网安全稳定运行提供强大的、完整的数据支持。

该系统能够对电网电能质量5项指标(电压、频率、谐波、三相不平衡，电压波动和闪变)进行不间断的网络化监控，全方位提高电力系统的自动化管理水平，加强公用电网电能质量的监督管理，保证电网安全可靠运行。

该系统能够从电能质量的角度及时准确地定位系统的潜在故障源、污染源，并能准确分析出其特征、类型及分布规律，为电能综合治理提供依据，预防发生电力事故。

该系统摆脱了人工记录的落后面貌，使电能质量管理工作实现了全局一体化，提高了管理水平及工作效率。该系统能够对各级电网的电能质量指标进行长期在线动态监测，数据的长期累积和分析为下一步的谐波综合治理工作奠定了良好的理论基础。

该系统采用的是B/S架构，具有强大的数据处理和分析能力。管理人员不必在电脑中安装客户端或者插件，只需要通过浏览器打开页面，就能方便快捷地掌握实时数据、历史数据，并对数据进行管理分析等，提高了办公效率。

该系统研发最终目的是通过实时动态监测数据有效提高电网运行的安全可靠性，及时调整或整改电网结构，为用户提供优质绿色电能，使供用电双方实现经济共赢。

本公开的有益效果：

本发明所述的一种供电系统诊断告警方法及装置、系统，通过估计神经网络各层权重的参数初值，从而建立基于神经网络的供电系统诊断告警预测模型；接收实时的电网潮流数据，判断电能质量超标线路的信息，进行告警，并采用最小偏二算法诊断线路的谐波类型，为谐波综合治理提供辅助方案；有效提高电网安全经济运行、降低谐波源用户生产成本、提高电能质量技术监督管理水平。

本发明所述的一种供电系统诊断告警方法及装置、系统，通过基于SG－CIM建立统一的公共数据模型，并采用多级Cube树建立，对各个供电系统子系统数据形成统一企业信息视图，同时创新性的采用“多级Cube树”模型对已集成数据继续建模，建立数据库存储数据，为供电系统诊断告警提供数据基础及模型基础。

本发明所述的一种供电系统诊断告警方法及装置、系统，通过建立的供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电决策，同时采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电建议，辅助供电决策，得到最终的供电决策结果,通过企业经营分析决策有效进行精细化管理信息化。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种供电系统诊断告警方法，其特征在于，该方法包括：

接收供电系统各个子系统数据，基于SG－CIM建立统一的公共数据模型，并采用多级Cube树建立数据库存储数据；

根据数据库数据估计神经网络各层权重的参数初值，从而建立基于神经网络的供电系统诊断告警预测模型；

接收实时的电网潮流数据，判断电能质量超标线路的信息，进行告警，并采用最小偏二算法诊断线路的谐波类型，为谐波综合治理提供辅助方案。

2.如权利要求1所述的一种供电系统诊断告警方法，其特征在于，在该方法中，所述子系统包括ERP系统、PMS系统、调度系统和营销系统，在接收供电系统各个子系统数据前，分别建立与各个子系统的数据接口，通过各个数据接口接收供电系统各个子系统数据。

3.如权利要求1所述的一种供电系统诊断告警方法，其特征在于，在该方法中，所述数据库包括历史数据库和实时数据库，所述历史数据库用于存储供电系统各个子系统的历史数据，所述实时数据库用于存储供电系统各个子系统的实时数据。

4.如权利要求1所述的一种供电系统诊断告警方法，其特征在于，该方法还包括：接收实时的电网潮流数据，基于供电计算模型生成供电实时模型，并基于数据库数据构建供电离线模型；

采用供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电决策，同时采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算，得到供电建议，辅助供电决策，得到最终的供电决策结果。

5.如权利要求1所述的一种供电系统诊断告警方法，其特征在于，该方法还包括：根据所述公共数据模型满足供电系统中数据共享交换需求。

6.如权利要求4所述的一种供电系统诊断告警方法，其特征在于，该方法还包括：对采用供电实时模型对整个供电系统进行潮流计算得到的供电决策进行校对，同时对采用供电离线模型对整个供电系统进行潮流计算的结果进行校对。

7.一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，其特征在于，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行如权利要求1-6任一项所述的一种供电系统诊断告警方法。

8.一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，其特征在于，所述指令适于由处理器加载并执行如权利要求1-6任一项所述的一种供电系统诊断告警方法。

9.一种供电系统诊断告警系统，该系统基于如权利要求1-6任一项所述的一种供电系统诊断告警方法,包括服务器和若干客户端；

所述服务器采用所述的一种供电系统诊断告警方法进行供电系统诊断告警。

10.如权利要求9所述的一种供电系统诊断告警系统，其特征在于，所述客户端包括数据采集客户端和数据显示客户端，所述数据采集客户端为供电系统的各个子系统，所述数据显示客户端与所述服务器间通过数据接口服务进行决策结果的可视化展示。